肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物及其在臨床診療中的應(yīng)用研究進(jìn)展

晁 旭，趙家榮，張艷芳

原發(fā)性肝癌由于其高發(fā)病率和高死亡率,一直是醫(yī)學(xué)史上的難題。原發(fā)性肝癌的臨床現(xiàn)象極不典型，一旦癥狀出現(xiàn)，就意味著腫瘤體積已經(jīng)較大，疾病的發(fā)展速度會(huì)急劇加快。因此，肝癌的早期診斷和治療一直是備受生物學(xué)家和醫(yī)生關(guān)注的熱點(diǎn)。腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出，為肝癌的治療提供了新思路。腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)認(rèn)為[1]，腫瘤干細(xì)胞是一小部分具有自我更新、無(wú)限增殖以及成瘤性的一類(lèi)干細(xì)胞，是腫瘤形成、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的根本原因。另外，正常干細(xì)胞可以累積突變?yōu)槟[瘤干細(xì)胞，進(jìn)而可以形成腫瘤。Chiba等[2]從肝癌細(xì)胞系Huh7和PLC/PRF/5中分離出的“干細(xì)胞樣”細(xì)胞給非肥胖糖尿病/重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠注射，通過(guò)成瘤性實(shí)驗(yàn)證實(shí)了肝癌干細(xì)胞的存在。

隨著肝癌干細(xì)胞研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)在肝癌干細(xì)胞表面，存在許多在正常細(xì)胞中不表達(dá)或低表達(dá)、而在腫癌干細(xì)胞表面高表達(dá)的特異分子，這些分子中有的可以作為肝癌標(biāo)志物，在肝癌的早期檢測(cè)及預(yù)后判斷中發(fā)揮著重要作用。腫瘤干細(xì)胞同時(shí)通過(guò)細(xì)胞因子與腫瘤微環(huán)境中的各種細(xì)胞保持著緊密的聯(lián)系[3]。作者對(duì)與肝癌轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)相關(guān)的肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物及其在臨床診療中應(yīng)用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CD133

CD133是一種具有5個(gè)跨膜區(qū)、相對(duì)分子質(zhì)量為120 kD的細(xì)胞表面糖蛋白。其作為干細(xì)胞表面標(biāo)志物的主要特點(diǎn)是細(xì)胞逐步分化后，CD133的表達(dá)量會(huì)快速下調(diào)。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)CD133在前列腺癌、腦腫瘤、黑色素瘤干細(xì)胞中均可作為表面標(biāo)志物，而CD133也被證實(shí)可以作為肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物。Suetsugu等[4]研究發(fā)現(xiàn)，肝癌細(xì)胞具有與腫瘤干細(xì)胞相似的成瘤性、無(wú)限增殖能力以及自我更新的生物學(xué)特性。張榮生[5]研究發(fā)現(xiàn)CD133陽(yáng)性細(xì)胞體外培養(yǎng)一段時(shí)間后，純化的CD133細(xì)胞群可以分化出CD133陰性細(xì)胞，而CD133陰性細(xì)胞則不具有分化出CD133陽(yáng)性細(xì)胞的能力。林家耀等[6]從25例癌旁組織和肝癌組織標(biāo)本中分離出干細(xì)胞和肝癌細(xì)胞，原代培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中，CD133的表達(dá)率明顯高于癌旁組織。各種研究結(jié)果表明，CD133肝癌細(xì)胞可能是肝癌干細(xì)胞。由此證明，CD133可以作為肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物，但缺乏敏感性和特異性，不能單獨(dú)作為診斷依據(jù)。

2 CD44

CD44是細(xì)胞表面的一種與細(xì)胞黏附、遷移密切相關(guān)的糖蛋白。由于CD44的外顯子在轉(zhuǎn)錄時(shí)有不同的作用方式，可將其分為CD44s(標(biāo)準(zhǔn)型)和CD44v(變異型)2種類(lèi)型。其中，CD44v與腫瘤的轉(zhuǎn)移、侵襲相關(guān)聯(lián)，通常表達(dá)在增殖活躍的惡性腫瘤細(xì)胞表面。Yang等[7]報(bào)道，在裸鼠實(shí)驗(yàn)中CD90+CD44+細(xì)胞比CD90+CD44-細(xì)胞有更強(qiáng)的成瘤能力，細(xì)胞的致瘤性是由CD90+CD4+細(xì)胞提供的，CD90+CD44-無(wú)致瘤性。因此，可以將CD44和CD90聯(lián)合作為鑒定肝癌干細(xì)胞的標(biāo)志物。莘長(zhǎng)明[8]發(fā)現(xiàn)CD44+表達(dá)對(duì)手術(shù)切除肝癌的預(yù)后有顯著的影響，證實(shí)了CD44的表達(dá)對(duì)肝癌的治療和復(fù)發(fā)有著重要作用。姜姍[9]研究發(fā)現(xiàn)誘癌小鼠在不同的誘癌階段，肝癌干細(xì)胞標(biāo)志物CD44和EpCAM的信使RNA和蛋白表達(dá)水平有所不同，其激活的先后次序也不同，但隨著誘癌時(shí)間的延長(zhǎng)，其表達(dá)水平均逐漸增加，提示CD44和EpCAM參與了肝癌的發(fā)生和發(fā)展。

3 CD90

CD90是細(xì)胞黏附分子，其相對(duì)分子質(zhì)量在25～30 kD之間，與細(xì)胞-細(xì)胞、細(xì)胞-基質(zhì)間的黏附，細(xì)胞凋亡和轉(zhuǎn)移，神經(jīng)再生等方面都有相關(guān)的作用，但具體作用機(jī)制目前仍在研究。Saalbach等[10]發(fā)現(xiàn)，CD90與新生血管的形成有關(guān)，是人類(lèi)微血管內(nèi)皮細(xì)胞活化的標(biāo)志，可能與肝癌的血行轉(zhuǎn)移相關(guān)。張華等[11]采用免疫組化法檢測(cè)組織中CD90的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)CD90在肝癌中有不同程度的表達(dá)，而且隨著肝癌分期的增加，CD90的表達(dá)也會(huì)隨之增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CD90的表達(dá)可能對(duì)肝癌的轉(zhuǎn)移、發(fā)生產(chǎn)生影響。鄭飛等[12]研究表明腫瘤的發(fā)生和發(fā)展與炎癥之間存在十分密切的聯(lián)系，Kupffer細(xì)胞釋放的一些炎癥因子和腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物CD90上調(diào)之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明一些炎癥因子會(huì)對(duì)腫瘤干細(xì)胞發(fā)揮重要的調(diào)控作用。

Sukowati等[13]采用免疫磁珠法分選出肝癌細(xì)胞株中的CD90陽(yáng)性細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其可以在無(wú)血清培養(yǎng)基中懸浮生長(zhǎng)，而且細(xì)胞子代均為CD90陽(yáng)性細(xì)胞，說(shuō)明CD90能夠自我更新，且增殖能力很強(qiáng)。

綜上所述，CD90可以作為肝癌干細(xì)胞的表面標(biāo)記物。但是，Yamashita等[14]提出CD90陽(yáng)性肝癌干細(xì)胞樣細(xì)胞只有在乙肝病毒感染相關(guān)的肝癌中出現(xiàn)，并且可能是在肝癌形成晚期階段才參與作用。所以，關(guān)于CD90作為肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物仍需進(jìn)一步研究。

4 CD13

CD13/氨肽酶N是跨膜的，能將氨基酸的氮端切除的酶活性的金屬結(jié)合蛋白酶。CD13的研究始于髓樣細(xì)胞表面標(biāo)志物，后發(fā)現(xiàn)其分布在多種細(xì)胞表面。

從1993年Saiki等[15]提出腫瘤的侵襲性與CD13對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解有關(guān)，CD13可通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)，輔助血管生成，影響抗原呈遞，逃避免疫識(shí)別的方法對(duì)腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲進(jìn)行調(diào)控，許多研究都證實(shí)了觀點(diǎn)。郭冰[16]研究發(fā)現(xiàn)，隨著腫瘤的分化程度升高，CD13的表達(dá)水平下調(diào)，推斷CD13可以作為肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物。細(xì)胞群對(duì)腫瘤藥物阿霉素或5-FU有強(qiáng)的耐藥性，能抑制細(xì)胞內(nèi)活性氧化物的合成，對(duì)放化療產(chǎn)生反映氧簇，從而保護(hù)DNA，阻止癌細(xì)胞凋亡，這一發(fā)現(xiàn)為肝癌治療藥物的研發(fā)提供了新方向。

5 CD24

CD24是與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)的、高度糖基化的細(xì)胞表面黏附蛋白。Qiu等[17]報(bào)道CD24+細(xì)胞能分化為成熟的正常肝細(xì)胞。房新輝和楊玉秀[18]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中，CD24和CD24信使RNA陽(yáng)性的表達(dá)明顯高于正常組織，并發(fā)現(xiàn)CD24與腫瘤的分級(jí)及預(yù)后無(wú)相關(guān)。王聰仁等[19]發(fā)現(xiàn)，在癌旁組織中CD24不表達(dá)，在肝癌組織中呈陽(yáng)性。綜上所述，推測(cè)CD24有可能作為原發(fā)性肝癌早期診斷的表面標(biāo)志物。

邱新毓等[20]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)腺病毒載體調(diào)節(jié)NDRG2蛋白表達(dá)水平，上調(diào)后，抑制了CD24的表達(dá)，MHCC97h的侵襲力顯著下降，而NDRG2的降低可引起CD24表達(dá)的升高，Huh7的侵襲力顯著升高，這一發(fā)現(xiàn)，有助于進(jìn)行肝癌的靶向治療的研究。

6 DLK1

DLK1蛋白是分子量在45～60 kD之間的糖基化跨膜蛋白，通過(guò)細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的兩處蛋白酶作用位點(diǎn)，在靠近跨膜區(qū)一側(cè)被蛋白酶降解，產(chǎn)生可溶性片段，釋放到細(xì)胞外調(diào)節(jié)多種細(xì)胞分化。張艷麗和康凱夫[21]報(bào)道，通過(guò)檢測(cè)150例原發(fā)性肝癌患者肝組織中DLK1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)DLK1在正常肝組織中不表達(dá)，在肝癌組織中高表達(dá)，認(rèn)為肝臟病變細(xì)胞可以產(chǎn)生DLK1，在肝癌組織的表達(dá)中存在特異性。陳南南[22]發(fā)現(xiàn)通過(guò)RNA干擾沉默DLK1基因，可以加速肝癌細(xì)胞的凋亡，并抑制其增殖。于峰[23]通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)DLK1具有促進(jìn)SMMC-7721和Huh7肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖及致瘤能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DLK1不僅可以作為表面標(biāo)志物，還能用于肝癌的早期診斷。

7 結(jié)語(yǔ)與展望

已發(fā)現(xiàn)的肝癌表面干細(xì)胞還有許多，如OV6、ALDH、EpCAM、ABCG2等。肝癌干細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出，為肝癌的治療帶來(lái)了新的突破。傳統(tǒng)的手術(shù)、放療、化療等治療方法并不能根治肝癌，放化療針對(duì)的是人體所有細(xì)胞，對(duì)人體危害大，不能達(dá)到較好的治療效果，且治療后易于轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)，一直是難以克服的困難。針對(duì)腫瘤干細(xì)胞治療的納米藥物逐漸引起人們的重視,它們具有可控緩釋、靶向、生物相容性高等優(yōu)點(diǎn),特別是在納米藥物載體和納米基因載體方面已經(jīng)取得了顯著的成果[24]。腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)認(rèn)為，腫瘤是由腫瘤干細(xì)胞分化形成的，消滅腫瘤干細(xì)胞就可以靶向治愈腫瘤，從而使其不再?gòu)?fù)發(fā)并達(dá)到較好的治療效果。因此，對(duì)腫瘤表面特異性標(biāo)志物的研究刻不容緩。

理論上最理想的肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物應(yīng)該只在腫瘤組織中檢測(cè)到，而在正常組織中不表達(dá)，這可作為肝癌檢測(cè)和治療的切入點(diǎn)，但目前并不是所有的表面標(biāo)志物都符合這一特點(diǎn)，說(shuō)明大多數(shù)肝癌細(xì)胞表面標(biāo)志物的特異性是相對(duì)的。且對(duì)肝癌表面標(biāo)志物的研究都是從肝癌細(xì)胞系中分離出肝癌細(xì)胞，在體外進(jìn)行培養(yǎng)和檢測(cè)，并不能確定體內(nèi)和體外表面標(biāo)志物作用與表達(dá)是否一致，因此，還有待進(jìn)一步研究。

通過(guò)對(duì)肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物的研究，更加深入了解肝癌的發(fā)生與轉(zhuǎn)移機(jī)制，為肝癌的靶向治療提供了方向，且能用于肝癌的早期診斷和預(yù)后評(píng)估。通過(guò)未來(lái)不斷的研究，相信會(huì)發(fā)現(xiàn)更多特異性肝癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物，為治療肝癌的藥物研發(fā)提供方向，使肝癌患者擺脫死亡的威脅。

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